package com.atguigu.Stack;

import java.util.Stack;

/**
 * description:
 * Created by 才睡醒 on 2021-06-09
 */
public class ArrayStackDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String expression = "700+2*6-4";

        //创建两个栈，一个数字栈，一个符号栈
        ArrayStack numStack = new ArrayStack(10);
        ArrayStack operStack = new ArrayStack(10);
        //定义需要的相关变量
        int index = 0;//用于扫描
        int num1 = 0;
        int num2 = 0;
        int oper = 0;
        int res = 0;
        char ch = ' ';//将每此扫描得到的char保存到ch
        String keepNum = ""; //用于拼接多位数
        //开始while循环扫描expression
        while (true) {
            //依次得到expression的每一个字符
            ch = expression.substring(index, index + 1).charAt(0);
            //判断ch是什么，然后做相应的处理
            if (operStack.isOper(ch)) {//如果是运算符
                //判断当前的符号栈是否为空
                if (!operStack.isEmpty()) {
                    if (operStack.priority(ch) <= operStack.priority(operStack.peek())) {
                        num1 = numStack.pop();
                        num2 = numStack.pop();
                        oper = operStack.pop();
                        res = numStack.cal(num1, num2, oper);
                        //把运算完的结果入数栈
                        numStack.push(res);
                        //然后把当前的操作符入符号栈
                        operStack.push(ch);
                    } else {
                        //如果当前操作符的优先级大于栈中操作符，直接入栈
                        operStack.push(ch);
                    }
                } else {
                    operStack.push(ch); //为空直接入栈
                }
            } else { //如果是数，就直接入数栈
                //numStack.push(ch - 48); //ASCII码表字符‘1’是49
                //分析思路
                //1.当处理多位数时，不能发现时一个数就立即入栈，因为他可能时多位数
                //2.在处理数时，需要向expression的表达式的index后再看一位，如果时数就进行扫描，如果时符号才入栈
                //3.因此我们需要定义一个字符串变量用于拼接
                //处理多位数
                keepNum += ch;
                //如果ch已经时expression的最后一位，就直接入栈
                if (index == expression.length() - 1) {
                    numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
                } else if (operStack.isOper(expression.substring(index + 1, index + 2).charAt(0))) {
                    //判断下一个字符是不是数字，就继续扫描，如果时运算符，则入栈
                    //注意是看后一位，不是index++
                    //如果后以为时运算符，则入栈 keepNum , keepNum是个字符串，需要用Integer转换为int类型
                    numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
                    //重要的，keepNum清空
                    keepNum = "";
                }
            }
            //让index+1，并判断是否扫描到expresion最后
            index++;
            if (index >= expression.length()) {
                break;
            }
        }
        //当表达式扫描完毕，就顺序的从数栈和符号栈中pop出相应的数和符号，并运行
        while (true) {
            //如果符号栈为空，则计算到最后的结果，数栈中只有一个数字（结果）
            if (operStack.isEmpty()) {
                break;
            }
            num1 = numStack.pop();
            num2 = numStack.pop();
            oper = operStack.pop();
            res = numStack.cal(num1, num2, oper);
            //把运算完的结果入数栈
            numStack.push(res);
        }
        System.out.printf("表达式%s = %d", expression, numStack.pop());
    }
}

//定义一个ArrayStack表示栈
class ArrayStack {
    private int maxSize; //栈的大小
    private int[] stack;
    private int top = -1;//top表示栈顶，初始化为-1

    //构造器
    public ArrayStack(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        //初始化栈
        stack = new int[this.maxSize];
    }

    //栈满
    public boolean isFull() {
        return top == maxSize - 1;
    }

    //栈空
    public boolean isEmpty() {
        return top == -1;
    }

    //入栈-push
    public void push(int value) {
        //先判断栈是否满
        if (isFull()) {
            System.out.println("栈满");
            return;
        }
        top++;
        stack[top] = value;

    }

    //增加一个方法，可以返回当前栈顶的值
    public int peek() {
        return stack[top];
    }

    //出栈
    public int pop() {

        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("栈空，没有数据");
        }

        return stack[top--];
    }

    //返回运算符的优先级，数字越大则优先级越高
    public int priority(int oper) {
        if (oper == '*' || oper == '/') {
            return 1;
        } else if (oper == '+' || oper == '-') {
            return 0;
        } else {
            return -1;//假定目前的表达式只有 + ，-，*，/
        }
    }

    //判断是不是一个运算符
    public boolean isOper(char val) {
        return val == '+' || val == '-' || val == '*' || val == '/';
    }

    //计算方法
    public int cal(int num1, int num2, int oper) {
        int res = 0;//用于存放计算的结果
        switch (oper) {
            case '+':
                res = num1 + num2;
                break;
            case '-':
                res = num2 - num1; //注意顺序
                break;
            case '*':
                res = num1 * num2;
                break;
            case '/':
                res = num2 / num1;
                break;
            default:
                break;
        }
        return res;
    }

}
